Οι κιρκαδικοί ρυθμοί είναι μια σημαντική βιολογική λειτουργία που απασχολεί και προβληματίζει στη μελέτη του ύπνου.
Υπάρχει πολλή σύγχυση και η έρευνα ακόμη προσπαθεί να εξηγήσει το φαινόμενο, και βασίζεται σε μηχανισμούς που δεν είναι εύκολα προσπελάσιμοι… Ευτυχώς, μπορεί να ληφθεί μια βασική κατανόηση της επιστήμης των κιρκαδικών ρυθμών και μπορεί να βοηθήσει στην εξήγηση ορισμένων περιπτώσεων αϋπνίας και υπνηλίας κατά τη διάρκεια της ημέρας όπως επίσης και κακής απόδοσης σε αθλητές και εργαζόμενους.
Γράφει ο Γίωργος Κακαβάς*
Τώρα σκεφτείτε το πρόγραμμα της φετινής (και περσινής) EUROLEAGUE,του NBA και του CHAMPIONS LEAGUE με 3 αγώνες την εβδομάδα σε διαφορετικές χρονικές ζώνες. Από την ΜΟΣΧΑ στη ΒΑΡΚΕΛΩΝΗ και πίσω και απο την ΒΟΣΤΟΝΗ στο ΛΟΣ ΑΝΤΖΕΛΕΣ και διαβάστε τι συμβαίνει στο σώμα των αθλητών που το κάνουν για περίπου 8 με 10 μήνες το χρόνο!!!!
Όπως η Γη περιστρέφεται.
Η καθημερινή περιστροφή των 23 ωρών και 56 λεπτών της Γης παρέχει προβλέψιμους ρυθμούς φωτός και θερμοκρασίας, τροφής και δραστηριότητας.
Μέσω της προσαρμοστικής εξέλιξης, ο μεταβολισμός του σώματός μας και ακόμη και οι συμπεριφορές μας προγραμματίζονται να ανταποκρίνονται σε αυτό τον ακριβή χρονισμό. Ο Franz Halberg εφάρμοσε τον όρο circadian (από τη λατινική έννοια “περίπου μια μέρα”) το 1959. Περιγράφει πολυάριθμους περίπου 24ωρους κύκλους που παράγονται μέσα σε σχεδόν κάθε οργανισμό στον πλανήτη.
Ο εσωτερικός χρονομετρητής
Μέσα στο σώμα μας υπάρχει ένα σύστημα το οποίο μετράει το χρόνο και συγχρονίζει πολλές εσωτερικές διαδικασίες με τα καθημερινά γεγονότα στο περιβάλλον. Ορισμένες από αυτές τις σημαντικές διαδικασίες περιλαμβάνουν:
Ύπνος και εγρήγορση
Μεταβολισμός
Κύρια θερμοκρασία σώματος
Τα επίπεδα της κορτιζόλης
Επίπεδα μελατονίνης
Άλλες ορμόνες (αυξητική ορμόνη, θυρεοειδής ορμόνη κ.λπ.)
Ο έλεγχος αυτών των μοτίβων ενσωματώνεται στη γενετική μας σύνθεση. Ο μηχανισμός συγχρονίζει τους ρυθμούς που θα παραμείνουν ανεξάρτητα από τις εξωτερικές επιρροές. Το πρώτο γονίδιο θηλαστικού-βιολογικό Ρολόι, ταυτοποιήθηκε το 1994. Έχουν ταυτοποιηθεί πολλαπλά πρόσθετα γονίδια που αποτελούν ένα πυρήνα μοριακού ρολογιού που δημιουργεί άλλη λειτουργία κυττάρων, ιστών και οργάνων.
Κάθε κύτταρο στο σώμα μας ακολουθεί ένα κιρκαδικό πρότυπο: μια εξαιρετική συμφωνία βιοχημικών αντιδράσεων που είναι τέλεια χρονομετρημένη με βάση τους διαθέσιμους πόρους και ενορχηστρωμένη από μια μικρή ομάδα κυττάρων στο πρόσθιο τμήμα του υποθαλάμου του εγκεφάλου. Μέσω ορμονών και άλλων, μέχρι στιγμής απροσδιόριστων επιδράσεων, ο κεντρικός βηματοδότης συντονίζει περιφερειακά ρολόγια που υπάρχουν σε κύτταρα τόσο διαφορετικά όσο τα καρδιακά, ηπατικά και λιπώδη ιστό.
Το φως γίνεται αντιληπτό από τα μάτια και ταξιδεύει μέσω του αμφιβληστροειδή στα οπτικά νεύρα. Πάνω από το οπτικό chiasm, όπου τα δύο οπτικά νεύρα διασχίζουν πίσω από τα μάτια, βρίσκεται ο υπερκασματικός πυρήνας (SCN). Αυτό είναι το κύριο ρολόι του σώματος. Συνδυάζει τις πολυάριθμες φυσιολογικές διεργασίες που περιγράφονται στο χρονοδιάγραμμα του φωτός και του σκότους στο περιβάλλον.
Αυτά τα μοτίβα θα παραμείνουν χωρίς εξωτερικά χρονικά σημεία, αλλά ενδέχεται να διαφέρουν ελαφρώς από το γεωλογικό μήκος της ημέρας. Ως αποτέλεσμα, ξεχωριστά από την επαναφορά των σημείων, ο χρονισμός αυτών των διαδικασιών μπορεί σταδιακά να αποσυγχρονιστεί. Ο βαθμός μετατόπισης μπορεί να εξαρτάται από το γενετικό μας πρόγραμμα, με τους περισσότερους ανθρώπους να έχουν εσωτερικό ρολόι που διαρκεί περισσότερο από 24 ώρες. Είναι κατανοητό ότι η γενετική μας και η αλληλεπίδραση με άλλους περιβαλλοντικούς παράγοντες – ειδικά την έκθεση στο πρωινό ηλιακό φως – μπορεί να έχουν σημαντικά αποτελέσματα στην επαναφορά του εσωτερικού ρολογιού.
Όταν τα ρολόγια δεν είναι συγχρονισμένα
Όταν το εσωτερικό ρολόι δεν είναι ευθυγραμμισμένο στο περιβάλλον ή στις κοινωνικές μας ευθύνες, μπορούν να εμφανιστούν κιρκαδικές διαταραχές όπως τα καθυστερημένα και προχωρημένα σύνδρομα της φάσης ύπνου. Με μια πλήρη αποσύνδεση από την αντίληψη του φωτός, όπως συμβαίνει στην ολική τύφλωση, συμβαίνει ένας μη-24 ρυθμός. Αυτό επηρεάζει άμεσα την αθλητική απόδοση, επίσης την προσοχή, συγκέντρωση, την εκρηκτικότητα του αθλητή και πολλά άλλα.
Αυτές οι καταστάσεις συνδέονται συχνά με την αϋπνία και την υπερβολική υπνηλία κατά τη διάρκεια της ημέρας καθώς και με τις ανωμαλίες στον ρυθμό ύπνου-ξυπνήματος που προκαλούν κοινωνική και επαγγελματική δυσλειτουργία. Στους αθλητές αυτή η διαταραχή ίσως εξηγεί την κακή απόδοση και τους επαλαμβανόμενους τραυματισμούς.
Ευτυχώς, η θεραπεία των κιρκαδικών διαταραχών μπορεί να είναι ιδιαίτερα αποτελεσματική και ένας πιστοποιημένος αθλητικός επιστήμονας μπορεί να παρέχει χρήσιμες οδηγίες και λύσεις σε ομάδες και αθλητές. Το φαινόμενο αυτό σχετίζεται άμεσα με την αθλητική απόδοση και πρέπει να μελετηθεί καλύτερα στο μέλλον.
του Γιώργου Κακαβά, PT DC MSc SPORTS SCIENCE www.fysiotek.gr,www.fysioteksportslab.com
ΠΗΓΕΣ:
Borbely, AA. “A two process model of sleep regulation.” Hum Neurobiol. 1982;1:195-204.
Czeisler, CA et al. “Bright light resets the human circadian pacemaker independent of the timing of the sleep-wake cycle.” Science. 1986;233:667-671.
Lewy, AJ et al. “Phase shifting the human circadian clock using melatonin.” Behav Brain Res.
1996;73:131-134.
Moore RY and Eichler, VB. “Loss of a circadian adrenal corticosterone rhythm following suprachiasmatic lesions in the rat.” Brain Res. 1972 Jul 13;42(1):201-206.
Moore-Ede, MC et al. “A physiological system measuring time, “ in The Clocks That Time Us. Cambridge, Massachusetts, Harvard University Press, 1984, p. 3.
Peters, BR. “Irregular Bedtimes and Awakenings.” Evaluation of Sleep Complaints. Sleep Med Clinic. 9(2014)481-489.
Piggins, HD. “Human clock genes.” Ann Med. 2002;34(5)394-400.
Reid, KJ and Zee, PC. “Circadian disorders of the sleep-wake cycle,” in Principles and Practices of Sleep Medicine. Edited by Kryger MH, Roth T, Dement WC. St. Louis, Missouri, Elsevier Saunders, 2011, pp. 470-482.
Richardson, G and Malin, HV. “Circadian rhythm sleep disorders: pathophysiology and treatment.” J Clin Neurophysiol. 1996;13:17-31.
Sack, RL and Lewy, AJ. “Circadian rhythm sleep disorders: lessons from the blind.” Sleep Medicine Reviews. 2001;5(3):189-206.
Vitaterna, MH et al. “Mutagenesis and mapping of a mouse gene, Clock, essential for circadian behavior.” Science. 1994;264(5159):719-725.
Σχόλια
